N-Methylpyrrolidon, ook bekend als N-Methyl-2-Pyrrolidon of NMP, is een kleurloos chemisch oplosmiddel met een hoog kookpunt, een hoog vlampunt en een lage dampdruk. In veel productieprocessen zijn deze eigenschappen zeer gewenst en hebben NMP tot een veelgebruikt oplosmiddel gemaakt in de petrochemische en kunststofindustrie, maar ook in de productie.
NMP wordt ook gebruikt bij de vervaardiging van veel consumentenproducten, waaronder pigmenten, cosmetica, insecticiden, herbiciden en fungiciden. NMP is in de meeste huizen te vinden en wordt gebruikt in sommige nagellakremovers, haarkleurmiddelen, mascara's, inktkleurstoffen voor inkjetprinters en kunst- en handwerkproducten. Het wordt aangetroffen in veel verven, vloerreinigers, lijmen, herbiciden en pesticiden.
De sterke solvabiliteit van NMP als een met water mengbaar organisch oplosmiddel heeft geleid tot het gebruik ervan als oppervlaktebehandeling voor textiel, harsen en met metaal beklede kunststoffen, evenals als verfafbijtmiddel. Het is een multifunctioneel reinigingsmiddel dat wordt gebruikt bij het productieproces van halfgeleiders en bij het coatingproces van elektroden bij de productie van lithium-ionbatterijen.
Commercieel gezien is een van de grootste toepassingen van NMP het coaten van te vervaardigen elektroden lithium-ion batterijen. Een typische kathodeproductielijn gebruikt het polymeer polyvinylideenfluoride (PVDF) opgelost in NMP gemengd met koolstof en actief materiaal om een slurry te maken die met een slot-diecoater op de stroomcollector wordt aangebracht. Het hele proces is kostbaar, belastend voor het milieu en vergt veel energie.
De toenemende risico's van NMP
NMP wordt al vele jaren gebruikt als industriestandaard oplosmiddel voor een verscheidenheid aan toepassingen. Nu men zich meer bewust is van de chemische stof, de toxiciteit ervan en de potentiële schade als luchtverontreinigende stof die moet worden teruggewonnen en gerecycled, is NMP verwijderd uit de productie van veel producten en wordt het zelfs verboden in de productieprocessen van sommige landen.
NMP is verwijderd uit de productie van veel producten en wordt zelfs verboden in de productieprocessen van sommige landen.
NMP wordt meestal via de huid opgenomen. In veel van deze producten zijn verschillende percentages NMP aanwezig, wat de potentiële prikkelbaarheid van het product beïnvloedt. Artikelen met lage NMP-percentages hebben minder waarschijnlijk een schadelijk effect op de consument; het wordt echter nog steeds aanbevolen om producten met NMP te vermijden.
Blootstelling aan NMP kan een verscheidenheid aan gezondheidsproblemen veroorzaken. De Environmental Protection Agency (EPA) classificeert NMP als een ontwikkelingsgiftige stof, een toxine dat de groei, ontwikkeling en gedrag verstoort vanwege schade aan het milieu. NMP kan de huid en ogen irriteren, maar ook de longen en het ademhalingssysteem irriteren, waardoor ademhalen bemoeilijkt wordt. Blootstelling aan NMP kan potentieel schadelijk zijn voor de nieren en de lever, maar ook neurotoxiciteit en reproductietoxiciteit veroorzaken. Elke blootstelling aan NMP door zwangere vrouwen of vrouwen die zwanger kunnen worden, kan ontwikkelingsproblemen bij de foetus veroorzaken, waaronder een verminderd foetaal gewicht en mogelijk de dood.
OSHA, de Amerikaanse Occupational Safety and Health Administration voor de Amerikaanse overheid, beperkt de blootstelling van werknemers aan NMP tot 10 ppm (parts per million) per dag van acht uur. Op dezelfde manier stelt de staat Californië de toelaatbare blootstellingslimiet (PEL) vast op 1 ppm of 4 mg/m3. Omdat het gemakkelijk door de huid wordt opgenomen, moeten werknemers die aan NMP worden blootgesteld, onmiddellijk na hun dienst een NMP-niveau van minder dan 100 mg/l in hun urine laten testen. Al deze informatie is te vinden op het SDS (veiligheidsinformatieblad) van de chemische stof, dat algemeen toegankelijk is op internet, maar door de fabrikant aan elke klant moet worden verstrekt. De chemische industrie kent het CAS-nummer 872-50-4 toe. Het is veel eenvoudiger om veiligheidsgegevens te zoeken met behulp van het CAS-nummer.
Het GHS (Globally Harmonised System) classificeert NMP op een vergelijkende veiligheidsschaal (4 is licht tot 1 extreem gevaarlijk) als:
- Ontvlambare vloeistoffen (Categorie 4) H227 Brandbare vloeistof.
- Huidirritatie (Categorie 2) H315 Veroorzaakt huidirritatie
- Oogirritatie (Categorie 2A), H319 Veroorzaakt ernstige oogirritatie.
- Voortplantingstoxiciteit (Categorie 1B), H360 Kan de vruchtbaarheid of het ongeboren kind schaden
- Specifieke doelorgaantoxiciteit – eenmalige blootstelling (Categorie 3),
- H335 Kan irritatie van de luchtwegen veroorzaken
Veilige, schone en NMP-vrije alternatieven
Terwijl bedrijven experimenteren met NMP-vrije alternatieven bij de productie van Li-ion-batterijen, blijven veel van de oplossingen het gebruik van lange, energiezuigende thermische droogovens omvatten. Miltec is al meer dan dertig jaar expert op het gebied van UV-technologie en heeft de afgelopen twintig jaar gewerkt aan de ontwikkeling van gepatenteerde kathodebindmiddelen die zo zijn geformuleerd dat ze onmiddellijk drogen onder UV-licht met hoge intensiteit. Dit proces elimineert de noodzaak van het kostbare NMP-oplosmiddelterugwinningsproces en verkleint de ecologische voetafdruk.
Een UV-productiesysteem kost 1/10e of minder dan dat van een thermisch droogsysteem dat gebruik maakt van NMP (met PVDF). Hoewel het geen oplosmiddelvrij proces is, vereisen de gebruikte oplosmiddelen niet de kosten van opvang en terugwinning, en verdampen ze veel sneller dan NMP. Doordat er geen NMP aanwezig is in Miltec UV-binders, werken medewerkers betrokken bij het productieproces in een veel veiligere omgeving.
Bezoek Miltec UV's batterijwebsitee om meer te leren.
